[发明专利]一种基于TPLC的电力线工频通信系统

权利要求书

1.一种基于TPLC的电力线工频通信系统，其特征在于该系统安装在每个变压器台区下，在集中器节点处安装一个主模块，在各终端表计节点处分别安装一个从模块；所述主模块具有入站信号检测电路、出站信号调制电路及处理器，入站信号检测电路与处理器连接，处理器与集中器通信同时该处理器与出站信号调制电路连接；所述从模块具有入站信号调制电路、出站信号解调电路及处理器，出站信号解调电路与处理器连接，处理器与终端表计通信同时该处理器与入站信号调制电路连接；集中器通过主模块发送出站信号给从模块并检测从模块发出的入站信号，终端表计通过从模块发送入站信号给主模块并检测主模块发出的出站信号，用于实现低频传输，点对点通信；所述主模块的出站信号调制电路包括三个开关管、三个开关管驱动电路和一个出站信号调整电感；开关管分别串联在三相电系统的电力线和中性线之间，开关管驱动电路连接开关管的控制端，开关管驱动电路产生驱动信号控制开关管的开通和关断，出站信号调整电感串联在三相电系统的中性线上；所述从模块的入站信号调制电路包括两个开关管、两个开关管驱动电路和一个入站信号调制电阻；两个开关管并联在电力线AC1和AC2之间，开关管驱动电路连接开关管的控制端，开关管驱动电路产生驱动信号控制开关管的开通和关断，入站信号调制电阻串联在电力线AC1上。

2.根据权利要求1所述的基于TPLC的电力线工频通信系统，其特征在于所述主模块连接电力线的每相还有分压滤波电路、带通滤波电路、相位检测电路，这些电路顺次连接，所述入站信号检测电路的输入端连在分压滤波电路的输出端。

3.根据权利要求1所述的基于TPLC的电力线工频通信系统，其特征在于所述从模块连接电力线的每相还有分压滤波电路、相位检测电路，所述出站信号解调电路的输入端与分压滤波电路的输出端连接。

4.根据权利要求1所述的基于TPLC的电力线工频通信系统，其特征在于所述主模块和从模块均带有电流检测电路，当检测到电流过大时处理器立即关断可控硅的驱动信号。

5.根据权利要求3所述的基于TPLC的电力线工频通信系统，其特征在于所述从模块的相角检测和出站信号解调电路包括一比较器芯片、两个电阻和两个电容；电力线上的信号经过分压和滤波处理后与比较器芯片的反相输入端连接，比较器芯片的同相输入端连接处理器输出的规律变化的电压信号，同时通过电容1接地，比较器芯片的输出端通过上拉电阻与电源连接，通过第二电容与地连接，同时与处理器输入引脚连接，比较器芯片的同相输入端和输出端之间还需连接一个电阻。

6.根据权利要求1所述的基于TPLC的电力线工频通信系统，其特征在于主模块出站信号调制电路中所述的开关管采用可控硅，开关管驱动电路采用可控硅专用驱动光耦，且可控硅专用驱动光耦的1脚、2脚与处理器连接，4脚与可控硅的控制端连接，同时4脚通过电阻、信号调整电感与三相电系统的中性线N连接，6脚通过另一电阻与三相电系统中的一相电力线连接；或者主模块出站信号调制电路中所述的开关管采用IGBT，且开关管驱动电路采用IGBT驱动电路。

7.根据权利要求1所述的基于TPLC的电力线工频通信系统，其特征在于所述主模块的出站信号调制电路还包括六个保护电阻和一个保险；三个保护电阻分别并联在三个开关管两端，剩余三个保护电阻分别连接在三个开关管驱动电路和信号调整电感之间，六个保护电阻组成的高压防护电路可以更好的保护电路不受电网浪涌冲击电压的影响，保险串联在电力系统中性线上，当有器件短路或是开关管误触发时能够迅速动作切断电路。

8.根据权利要求1所述的基于TPLC的电力线工频通信系统，其特征在于从模块入站信号调制电路中所述的开关管采用可控硅，开关管驱动电路采用可控硅专用驱动光耦，且二可控硅以相反方向并联，一端连接于从模块的输入线AC2，另一端通过入站信号调制电阻R1连接于从模块的输入线AC1；信号调整电阻R2串联于入站信号调制电阻R1和可控硅SCR1的控制端；信号调整电阻R4串联于从模块输入线AC2和可控硅SCR2的控制端；信号调整电阻R3串联于可控硅SCR2的控制端和可控硅专用驱动光耦U1的引脚6之间；或者从模块入站信号调制电路中所述的开关管采用IGBT且开关管驱动电路采用IGBT驱动电路。

9.根据权利要求1所述的基于TPLC的电力线工频通信系统，其特征在于所述从模块的入站信号调制电路还包括一个保护电阻和一个保险，保护电阻并联在开关管两端，保护电阻组成的高压防护电路可以更好的保护电路不受电网浪涌冲击电压的影响，保险串联在电力线上，当有器件短路或是开关管误触发时能够迅速动作切断电路。